长春工业大学函授考试试卷

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机械控制工程基础课程综合练习二

一、单项选择

1、在阻尼比ξ不变的情况下,增大二阶系统的无阻尼固有频率ωn,使系统的快速性(即反应速度)( )。

① 减小 ②加快 ③ 不变 ④ 增加或减小均可

2、闭环控制系统的控制信号取决于( )。

① 给定输入和反馈信号 ②输入信号 ③ 初始条件 ④ 初始条件和给定输入

3、一阶系统的传递函数为1021.s,则系统的调节时间st为( )。

① 0.2 ② 2 ③ 0.4 ④ 0.8

4、线性系统的传递函数G(s)( )。

①取决于系统本身的动态特性,仅与系统的结构参数有关。 ②随着输入的改变而变化

③代表了系统本身的物理结构 ④与初始条件有关

5、二阶系统的传递函数为21991ss,无阻尼固有频率ωn和阻尼比ξ依次为( )。

① 124, ②1233, ③3123, ④1332,

6、二阶系统的超调量MP只与( )。

①ωn有关 ②K有关 ③ξ有关 ④ωd 有关

7、系统开环传递函数为21ks(s)(s)输入为单位斜坡函数,要求系统稳态误差为ess=0.01,则K为( )。

① 200 ② 100 ③0.01 ④ 2000

8、一单位负反馈系统的闭环传递函数为211s,则其开环传递函数是( )。

①11s ②211s ③ 21s ④221s

9、线性系统的最重要的特性是( )。

①方程的系数是常数 ②方程的系数仅仅是自变量的函数

③可运用叠加原理 ④不能用叠加原理

10、下面列出的四个系统的幅值裕度和相位裕度,系统稳定的只有( )。

①γ= -150 kg= 5db ②γ=400 kg = -5db ③γ=170 kg = -1db ④γ= 350 kg= 20db

二、多项选择题

1、机械工程控制论主要是研究在机械工程领域中( )( )( )( )( )。

① 如何制造机床 ② 具体技术 ③ 如何操纵机器 ④系统本身的动特性

⑤ 系统及其输入、输出三者之间的动态关系 2、剪切频率ωc 是( )( )( )( )( )。

①开环相频曲线-1800的频率 ②闭环幅值比初值下降3db时的频率

③闭环相频特性最大处的频率 ④开环对数幅频曲线交0db线的频率

⑤开环极坐标曲线上幅值为1时的频率

3、并联校正常用的几种形式是( )( )( )( )( )。

①增益调整 ②相位超前校正 ③反馈校正 ④相位滞后校正 ⑤顺馈校正

4、瞬态响应是( )( )( )( )( )。

①时间响应的一部分 ②是系统某一瞬时的输出值 ③反映系统的动态特性 ④反映系统的准确性 ⑤系统在某一输入信号作用下,系统的输出量从初始状态到稳定状态的响应过程

5、若二阶系统的阻尼比为0.707,则系统的阶跃响应( )( )( )( )( )。

①ωd<ωn ②以阻尼振荡频率ωd作衰减振荡 ③振荡频率为ωn的振荡

④等幅振荡 ⑤ 衰减振荡

6、二阶系统瞬态响应的性能指标有tr、tp、ts 、 MP 、N,其中反映系统稳定性的有( )( )( )( )( )。

① tr ② tp ③ MP ④ ts ⑤ N

7、二阶系统的超调量MP ( )( )( )( )( )。

①反映系统的相对稳定性 ②与ωn 有关 ③只与ξ有关 ④与ξ无关 ⑤ 与ωn无关

8、振荡环节的传递函数为( )( )( )( )( )。

①11Ts ②22121TsTs ③se ④2221TsTs ⑤2222nnnss

9、根据下列几个系统的特征方程,可以判断肯定不稳定系统是( )( )( )( )( )。

①32210ss ②310ss ③ 32210sss ④32220sss

⑤2320ss

10、下列参数中,可以表示系统相对稳定性以及与相对稳定性有关的有( )( )( )( )( )。

① MP ② Mr ③ωn ④ ωr ⑤ ξ

三、求传递函数

1、某系统的初始条件为零,当输入单位脉冲信号时响应曲线如下图1所示,试求系统的传递函数。

2、力学系统动力学模型如图2所示,xo(t) 、xi(t)为输出、输入位移量, k 1 k2 为刚度系数,f为阻尼系数。求系统传递函数。

3、已知最小相位系统的对数幅频渐进特性曲线如下图所示,试写出对应的传递函数。

4、已知某一系统的微分方程组为:

21212112111234oioio)i(t)dtRi(t)u(t))i(t)u(t)u(t)cRdu(t)u(t))i(t)c)i(t)i(t)i(t)dt

式中R1 、R2 、c1 、c2均为正的常数,试画出系统的方框图,并求传递函数UO(s)/Ui(s)=?

四.计算题

1.设控制系统如下图5所示,其中给定输入信号xi(t)=u(t),扰动信号n(t)=u(t),试计算该系统的稳定误差 。

2.某单位反馈系统,其开环传递函数为:1kkG(s)s(s),开环放大系数k=4。①试确定该系统的特征参数ωn和ξ;②试求出系统的最大超调量和调整时间;③若采用最佳阻尼比ξ=0.707,试确定系统的开环放大倍数k值。(Δ=±0.02) xo(t)

k

图1 0 τ 2τ t

-20db∕dec

-40db∕dec -20db∕dec 20 db

0 1 2 8 ω

图3 k2

k1 c xi(t)

xo(t)

图2

图5 8

0.3s+1 2

s+1 Xi(s) Xo(s)

— ε(s) N(s)